我国处于世界上两个最活跃的地震带上。21世纪以来,我国公路隧道修建的数量快速增长,在高烈度地区修建公路隧道难以避免。因此,隧道支护结构的抗震性能引发关注。传统的公路隧道初衬采用喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢拱架单一或者组合使用的形式,并且锚杆和钢拱架是分离的。在散体围岩地段,若隧道支护不当便会造成塌方事故。本课题研究公路隧道钢拱架与锚杆一体化的新型支护方案。该方案将散体围岩、钢拱架和锚杆形成一体化结构,可提高隧道衬砌的稳定性。对新型支护方案隧道的抗震性能展开研究,将进一步确保该方案的应用效果。本文依据2019年新颁布的《公路隧道抗震设计规范》（JTG 2232-2019）,以延崇高速杏林堡公路隧道Ⅳ级、Ⅴ级散体围岩段为背景,采用FLAC3D有限差分软件进行数值模拟,对比分析了隧道原系统锚杆支护方案和新型支护结构方案的抗震性能。通过模拟不同埋深下新型支护结构隧道的动力响应,探究新型支护结构隧道的动力深浅埋界限。同时,分析了地震波入射角度不同时隧道结构的抗震性能特点。主要研究成果如下:（1）在E1和E2地震作用下,对隧道支护结构进行了变形、强度和塑性区的分析。在E1地震作用下,原支护结构和新型支护结构隧道二衬的拉应力和压应力均未超过混凝土动态抗拉和抗压强度标准值,二衬震后未产生塑性区或底部产生较少的塑性区,说明隧道结构满足小震不坏的要求。在E2地震作用下,原支护结构和新型支护结构隧道二衬的变形均满足规范中隧道二衬最大收敛值小于隧道跨度5‰的规定。在原支护结构和新型支护结构中,二衬震后塑性区主要集中在拱肩和拱脚部位,会发生塑性破坏,但并未形成塑性区贯通,由此说明隧道结构满足中震可修的要求。（2）对比原支护结构和新型支护结构隧道二衬的变形、应力和塑性区可知,两者抗震性能相近,但新型支护结构方案使用系统锚杆数量少,在隧道开挖时能降低对围岩的扰动,隧道建设成本得以优化。（3）对不同埋深下的新型支护结构隧道进行动力时程分析,得出新型支护结构隧道在宽为12.10 m、高为9.85 m时,Ⅳ级和Ⅴ级围岩的动力深浅埋界限分别为75 m和100 m。（4）不同入射角的地震波作用下新型支护结构隧道时程分析结果表明,隧道在竖向地震作用较强时,会产生较大的破坏。本项目的研究成果为公路隧道散体围岩钢拱架与锚杆一体化支护方案的推广和应用提供了技术支持。